Akademik

Deuterium

 

das, -s, schwerer Wasserstoff, chemisches Symbol D oder ²H, 1931 von H. C. Urey und Mitarbeitern entdecktes natürliches Isotop des Wasserstoffs mit der Massenzahl 2; sein Kern (Deuteron) besteht aus einem Proton und einem Neutron. In gewöhnlichem Wasserstoff und seinen Verbindungen ist Deuterium zu 0,015 Atomprozent enthalten; es wurde 1965 auch im Weltraum nachgewiesen. Deuterium zeigt in seinem chemischen Verhalten - von der geringeren Reaktionsgeschwindigkeit abgesehen - die gleichen Eigenschaften wie gewöhnlicher Wasserstoff (¹H), da die Deuteriumatome die gleiche Elektronenhülle (mit einem Elektron) besitzen wie die ¹H-Atome; aufgrund des großen Massenunterschieds gegenüber diesen ergibt sich jedoch ein zum Teil stark abweichendes physikalisches Verhalten (v. a. hinsichtlich Dichte, Dampfdruck, Verdampfungswärme und Wärmeleitfähigkeit). Die wichtigste Verbindung des Deuteriums ist das schwere Wasser, das sich bei der Elektrolyse von normalem Wasser im Rückstand anreichert und aus dem das Deuterium gewonnen werden kann. - Deuterium wird analytisch mit dem Massenspektrometer oder durch Messung der Wärmeleitfähigkeit bestimmt, in seinen Verbindungen auch infrarotspektroskopisch oder durch Messung der Dichte- und Brechungsunterschiede. - Deuterium hat Bedeutung als Leitisotop in markierten Verbindungen (deuterierten Verbindungen) besonders bei der Untersuchung von Reaktionsmechanismen, als Füllgas für UV-Strahlungsquellen in der Spektroskopie (Deuteriumlampen) und als Ausgangsstoff für die Gewinnung thermonuklearer Energie durch Kernfusion. In Form von schwerem Wasser ist Deuterium die beste Bremssubstanz für Neutronen in Kernreaktoren.